注入气泡耦合上引定向凝固制备定向多孔材料的方法及其定向凝固装置

摘要

本发明公开了一种注入气泡耦合上引定向凝固制备定向多孔材料的方法及其定向凝固装置，方法的步骤为：a.将熔体槽中的固体加热到熔点以上；b.引锭杆装置的引锭头竖直向下伸入结晶器腔内并与熔体接触；c.供气装置由浸入熔体的导气管的出气口向熔体内注入气体，产生气泡；d．在结晶器内靠近引锭头的熔体中建立起一个自下而上的温度梯度；e.通过引锭杆上引和结晶器相对引锭杆下移的背向位移运动实现在连铸的拉铸方向上上拉铸件，形成定向多孔材料铸件。定向凝固装置包括熔体槽、结晶器、结晶器冷却装置、引锭杆装置和供气装置。可在任意环境压强下制备定向凝固多孔材料，制备连通型通孔或闭孔，能够实现对孔洞结构、形貌、分布以及孔隙率的有效控制。

主权项

一种注入气泡耦合上引定向凝固制备定向多孔材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：a. 将熔体槽中的固体加热到熔点以上，形成熔体；b. 将结晶器的下部浸入熔体槽中的熔体内，引锭杆装置的引锭头竖直向下伸入结晶器腔内并与熔体直接接触；c. 通过流量控制器的作用，供气装置由浸入熔体内的导气管的出气口向熔体内注入气体，产生气泡；d．在结晶器内靠近引锭头的熔体中建立起一个自下而上的温度梯度，当熔体内的气泡由于浮力作用而上升至结晶器腔内的固液界面处时，气泡被凝固界面所捕获，而在继续的凝固过程中，该气泡逐渐凝固，进入固相，形成共晶组织；e. 通过引锭杆上引和结晶器相对引锭杆下移的背向位移运动实现在连铸的拉铸方向上上拉铸件，使通过结晶器腔内的固液界面处的熔体上部先凝固，进行自上而下持续定向凝固，形成定向多孔材料铸件。